汽车电子静电放电测试方法

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1、第23卷第3期山东科学Vol．23No．32010年6月SHANDONGSCIENCEJun．2010文章编号:1002-4026(2010)03-0081-03汽车电子静电放电测试方法李明强，庄汝科，王冬雪，王知学，成巍(山东省科学院自动化研究所，山东省汽车电子重点实验室，山东济南250014)摘要:本文根据ISO10605第二版标准的要求，介绍了汽车电控单元静电放电测试中应用的测试设备、测试方法及其防静电设计的部分手段。关键词:汽车电子;汽车电控单元;静电放电中图分类号:TP306文献标识码:B汽车电控单元的防静电能力涉及到用户的财产和生命安全，因此对汽车电子产品的可靠

2、性要求要远远高于普通工业产品。静电放电测试是电磁兼容测试最重要的试验之一，人体产生的静电放电是汽车电子的［1］一个主要干扰源。静电放电抗扰度试验是模拟在干燥的环境下，通过摩擦带电的人体在存储、使用和维［2］修期间对汽车电控单元产生的放电，来验证汽车电控单元的耐静电能力。与旧版标准相比，ISO10605新版标准对汽车电控单元测试更加严格，增加了放电电阻为330Ω的两个阻容放电网络，要求汽车电控单元在供电模式下进行直接放电、间接放电和空气放电测试，在非供电状态下进行直接放电和空气放电测试。1测试用到的主要设备该测试要求环境温度范围25±10℃，相对湿度范围20%～60%，最佳测

3、试条件为温度20℃和相对湿度30%。推荐在屏蔽室中进行测试，用到的主要设备有车载蓄电池、静电放电设备和静电放电测试桌，屏蔽室用来隔离外界电磁信号进入室内，同时也阻断室内的电磁辐射向外界扩散。静电放电设备由静电放电发生器、放电端子和阻容放电网络组成。静电放电设备用来模拟人体的静电放电，其基本电路如图1所示。由于部分汽车厂商的测试标准要求静电放电的电压为±30kV，高于ISO10605中规定的±25kV，因此要求静电放电发生器的放电电压范围必须满足－30～+30kV。图1基本电路静电放电端子分为接触放电端子和空气放电端子，接触放电端子的终端呈锋尖状，空气放电端子的终端呈弧状见图

4、2。汽车电控单元静电放电测试要求150pF/330Ω、330pF/330Ω、150pF/2000Ω和330pF/2000Ω共4收稿日期:2010-03-25基金项目:山东省重大科技专项(2007ZHZX10503)作者简介:李明强(1980－)，男，助理研究员，主要从事汽车电子设计开发。E-mail:mingqiangli@163．com82山东科学2010年种阻容放电网络。150pF/330Ω和330pF/330Ω在5kV时的电流特征如图3所示，150pF/2000Ω和330pF/2000Ω在5kV时的电流特征如图4所示。图3阻容网络150pF/330Ω和图2放电端子33

5、0pF/330Ω在5kV时的电流特征图静电放电桌由木桌、水平耦合板、垂直耦合板、绝缘块、隔离支撑材料、地参考平板等组成。木桌的长宽高分别为1．6m、0．8m、0．8m。水平耦合板的最小厚度为0．25mm，长和宽分别为1．6m和0．8m。地参考平板置于地面上，尺寸不小于水平耦合板的尺寸。水平耦合板在地参考平板的上方0．8m处，该高度值必须在0．7～1m的范围内。绝缘块采用干净的非吸湿材料，相对介电常数范围为1～5(如聚乙烯)，厚度为50±5mm，离测试装置的所有边缘至少20mm，用于放置被测汽车电控单图4阻容网络150pF/2000Ω和元的线缆。隔离支撑的材料要求同上述的绝缘

6、块，厚度330pF/2000Ω在5kV时的电流特征图为2．5±0．5mm，同样要求离测试装置的所有边缘至少20mm，用于放置被测电控单元和辅助测试设备。2测试现场布置汽车电控单元的测试分别在供电和不供电两种状态下进行，在供电状态下进行接触放电、间接放电和空气放电三种模式的测试，在不供电的状态下进行接触放电和空气放电两种模式的测试。直接放电是指用接触放电端子直接接触汽车电控单元暴露的导电部分，将电荷通过传导的方式干扰汽车电控单元;间接放电是指用接触放电端子直接接触水平耦合板，将电荷传导到耦合板上间接干扰汽车电控单元;空气放电是指用空气放电端子以0．1～0．5m/s的速度移向被

7、测的电控单元，以空间电磁场的形式干扰汽车电控单元。2．1汽车电控单元处于供电状态汽车电控单元在供电状态下进行静电放电测试的目的主要是检验被测电控单元在操作和维护过程中的抗静电放电的能力。接触放电是指静电放电施加于被测电控单元的导电部分，这些导电部分包括用户可以直接接触到的点，如按钮、指示灯等，也包括远程操作过程中可接触到的点，如CAN(控制器局部网)总线线缆终端，放电电压为±2kV、±4kV和±8kV。间接放电是指静电放电施加到水平耦合板上，放电电压为±4kV、±8kV和±15kV。空气放电是指静电放电设备在空间中